Австралійський стартап HB11 Energy успішно продемонстрував нову технологію. Один із співзасновників компанії,
Як працює класичний термоядерний синтез?
Ядерний синтез (в даному випадку мова протермоядерному синтезі) це реакція злиття легких атомних ядер у більш важкі, що відбувається при надвисокій температурі і супроводжується виділенням величезних кількостей енергії. Така реакція обернена поділу атомів: в останній енергія виділяється за рахунок розщеплення важких ядер на легші.
Зображення Oleg Gamulinskiy із сайту Pixabay
Реакції синтезу - це фундаментальнийенергетичний процес, який приводить у дію зірки, включаючи наше Сонце. Там його забезпечують атоми водню, що перегріті до десятків мільйонів градусів. Людство багато років намагається повторити цей процес тут, Землі.
Чим вирізняється новий підхід?
Використання лазерів замість термоядерногосинтезу було передбачено ще 1970-х роках. Автор ідеї - австралійський фізик-теоретик та співзасновник HB11 Energy Генріх Хор з Університету Нового Південного Уельсу. Новий спосіб отримання чистої енергії радикально відрізняється від більшості інших термоядерних реакцій, які вимагають нагрівання водень ізотопів до мільйонів градусів.
У HB11 використовується інший підхід.Як паливний елемент він використав багато водню та бору-11, а для того, щоб запустити реакцію синтезу – ультрасучасний комплекс високоточних та потужних лазерів.
У ході першої демонстрації концепції реакціясинтезу водню та бору справила в 10 разів більше термоядерних реакцій, ніж очікувалося. Представники компанії заявляють, що тепер HB11 Energy є «глобальним лідером у гонці за комерціалізацію святого Грааля чистої енергії».
Як це працює?
Досвідчена установка єметалеву сферу, в центральній частині якої розташовується невеликий розмір паливний осередок. Також є спеціальні отвори для роботи лазерних установок. Один із лазерів формує магнітне поле, чиє завдання утримувати плазми. Другий - відповідає за запуск ланцюгової термоядерної реакції.
Схематичне зображення робочої установки. Фото: HB11 Energy
Ядерні реакції між протонами та ядрами бору-11(синтез p-B), внаслідок яких з'явилися α-частинки, ініціювали у плазмі. Вона виникла в результаті роботи лазера класу PW, який цілився в ціль з нітриду бору (BN) завтовшки 0,2 мм.
Висока швидкість реакції синтезу p-B і,отже, великий потік α-часток було створено та виміряно завдяки потоку протонів, прискореному на передній поверхні мішені. Це перший експеримент, який підтвердив принцип дії лазерного синтезу.Альфа-частинки, які з'являються в результаті реакції, створюють електричний струм, який практично відразу можна ретранслювати в мережу.
Примітно, що у воднево-борних реакціяхвикористовується безпечне та поширене паливо, яке не створює нейтронів у первинній реакції. Таким чином, вони викликають незначну кількість відходів, що короткоживуть, і можуть забезпечувати великомасштабну потужність для базової електричної мережі або виробництва водню. Конструкція не оснащена теплообмінником та турбіною через непотрібність.
Навіщо?
У майбутньому такі технології синтезу замінять собоюТрадиційні джерела енергії. Технологія, що масштабується, допоможе звернути назад наслідки глобального потепління, викликаного викидами парникових газів.
Читати далі
Вчені назвали першу ознаку, за якою треба шукати позаземне життя
Потенційно небезпечний астероїд наблизиться до Землі до Дня дурнів
Генетики перемогли алергію на кішок за допомогою CRISPR